Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн орчин нь динамик нарийн төвөгтэй байдлаар тодорхойлогддог: өндөр хурдны автоматжуулалт, бодит цагийн мэдрэгчийн хариу үйлдэл, хиймэл оюун ухаанаар удирддаг робот гар. Гэсэн хэдий ч энэхүү технологийн хил хязгаарын гол цөмд ганц, идэвхгүй, өөрчлөгдөшгүй үнэн оршдог: Боржин чулуун хэмжилзүйн хүснэгт. Энэхүү үндсэн лавлах гадаргуу нь ихэвчлэн хар нарийвчлалтай боржин чулуун гадаргуугийн хавтан бөгөөд бүх хэмжээст нарийвчлалыг үнэлдэг эцсийн стандарт хэвээр байна.
Үргэлжилсэн, чухал найдварБоржин чулуу хэмжих хэрэгсэлөндөр технологийн салбарт - хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлээс эхлээд сансар судлал хүртэл - уламжлалын шинж тэмдэг биш, харин материалын физикийн гүн гүнзгий хүлээн зөвшөөрөлт юм. Системүүд нанометр хүртэл нарийвчлал шаарддаг үед суурь нь өөрөө ямар ч идэвхтэй электрон систем төгс хуулбарлаж чадахгүй тогтвортой байдалтай байх ёстой.
Боржин чулуун хувиршгүй физик
Хэт нарийвчлалтай хэмжилзүйн гол бэрхшээл бол хэмжилтийг хүрээлэн буй орчны чимээ шуугианаас тусгаарлах явдал юм. Энэхүү чимээ шуугиан нь дулааны шилжилт ба механик чичиргээ гэсэн хоёр хор хөнөөлтэй хэлбэрээр илэрдэг.
1. Дулааны шилжилтийг байлдан дагуулах
Үйлдвэрлэлийн орчинд хэмжээст алдааны хамгийн түгээмэл шалтгаан нь температурын өөрчлөлт юм. Материал халаахад тэлдэг; хөрөхдөө агшдаг. Энэ өөрчлөлтийн түвшинг Дулааны тэлэлтийн коэффициент (ДТК)-аар зохицуулдаг. Ган, цутгамал төмөр зэрэг металлууд нь ДТК өндөртэй байдаг. Температурын бага зэрэг хэлбэлзэл нь металлын лавлах суурийг хэдэн микрометрээр деформацид оруулж, микроноос доош ертөнцөд шууд эвдрэл үүсгэдэг.
Тусгай хар нарийн боржин чулуу нь CTE-ийн харьцангуй бага агууламжтай тул өндөр тогтвортой байдлыг хангадаг. Энэхүү чанар нь Боржингийн хэмжилзүйн хүснэгт нь орчны температурын хэлбэлзлээс үл хамааран баталгаажсан хавтгай байдал, хэмжээсийг хадгалах боломжийг олгодог. Цаашилбал, материалын өндөр нягтрал нь дулааныг аажмаар шингээж, зохицуулах боломжийг олгодог бөгөөд дулааны буфер болж, гадаргуу дээрх температурын огцом хэлбэлзлийн тогтворгүй байдлын нөлөөллийг багасгадаг.
2. Механик эмх замбараагүй байдлыг сулруулах
Үйлдвэрийн бүх давхарт компрессор, HVAC төхөөрөмж, хөлийн чимээ, алсын замын хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй чичиргээ байдаг. Эдгээр чичиргээ нь хүмүүст мэдрэгддэггүй ч мэдрэмтгий лазер хэмжилтийг алдагдуулах эсвэл нарийвчлалтай эд ангийн тэгш байдлыг алдагдуулж болзошгүй.
Боржин чулуу нь дотоод чийгшүүлэх чадвараараа энд онцгой давуу талтай. Цохиход дуугарах эсвэл цуурайтах хандлагатай металлаас ялгаатай нь боржин чулуу нь механик энергийг дотроо хурдан сарниулдаг. CMM эсвэл лазер хянах төхөөрөмж гэх мэт өндөр нягтралтай багажийг хар нарийвчлалтай боржин чулуун гадаргуугийн хавтан дээр байрлуулахад боржин чулуу нь хэмжсэн өгөгдөл нь орчны кинетик чимээг биш харин эд ангийн геометрийг тусгадаг болохыг баталгаажуулдаг. Бага CTE болон өндөр чийгшүүлэх чадварын энэхүү хослол нь боржин чулууг дэлхийн хамгийн өндөр хэмжилтийн үндэс суурь болгон ашиглахад тохиромжтой цорын ганц идэвхгүй материал болгодог.
Боржин чулуун хэмжилзүйн хүснэгт: Тэг хавтгайг тодорхойлох нь
Хэмжээст үзлэгийн гол цөм ньБоржин чулуун хэмжилзүйн хүснэгт, энэ нь ихэвчлэн өндөр зэрэглэлийн хар өнгийн нарийвчлалтай боржин чулуун гадаргуугийн хавтантай ижил утгатай. Энэ нь зүгээр нэг хүнд ажлын ширээ биш; энэ нь тэг хавтгай бөгөөд бүх шугаман болон өнцгийн хэмжилтүүд үүссэн тэмдэглэгдсэн, баталгаажсан лавлах гадаргуу юм.
Эдгээр хүснэгтүүдийг маш өндөр шаардлага хангасан техникийн үзүүлэлтүүдээр үйлдвэрлэдэг бөгөөд ихэвчлэн DIN 876, ASME B89, эсвэл JIS B 7510 зэрэг олон улсын стандартыг дагаж мөрддөг. Гадаргуугийн хавтангийн зэрэг (жишээ нь, 00-р зэрэг, 000-р зэрэг) нь ажлын талбайн бүх хэсэгт зөвшөөрөгдөх тэгш байдлын хазайлтыг тодорхойлдог. Хамгийн өндөр зэрэг нь зөвхөн нанометрээр хэмжигддэг тэгш байдалд хүрдэг бөгөөд энэ нь зөвхөн нарийн эцсийн давхцах үйл явцаар л бий болдог асар том амжилт юм.
Гадаргуугийн хавтангийн үүрэг нь зөвхөн хэсгийг дэмжихээс хамаагүй илүү өргөн хүрээг хамардаг:
-
Өгөгдлийн тоог тогтоох: Энэ нь бүх геометрийн үзлэгийн эцсийн өгөгдлийн шугам эсвэл хавтгайг өгдөг бөгөөд параллелизм, тэгш өнцөгт байдал, шулуун байдлын хэмжилтүүд нь бүгд баталгаажсан лавлах цэгтэй харьцангуй байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг.
-
Нэгтгэх тоног төхөөрөмж: Ширээ нь туслах боржин чулуун хэмжих хэрэгсэл (квадрат, параллель, V-блок гэх мэт) болон электрон түвшин, лазер интерферометр зэрэг нарийн төвөгтэй багаж хэрэгслийн тогтвортой суурь болж өгдөг.
Боржин чулуун хэмжих хэрэгслийн экосистем
Гадаргуугийн хавтан нь зангуу боловч түүний үр нөлөөг дээр нь байрлуулсан Боржин чулуун хэмжих хэрэгслийн экосистем нээж өгдөг. Эдгээр тулгуур хэрэгслүүд нь геометрийн үнэнийг нарийн дамжуулах, баталгаажуулах боломжийг олгодог.
-
Боржин чулуун параллель: Гадаргуугийн хавтантай харьцуулахад параллелизмыг хадгалахын зэрэгцээ ажлын хэсгүүдийг өргөж, тулгуурлахад ашигладаг. Тэдгээрийн тогтвортой байдал нь хэмжилтийн явцад эд ангийн чиглэлийг алдагдуулахгүй байхыг баталгаажуулдаг.
-
Боржин чулуун V-блок: Цилиндр хэлбэртэй объектуудыг (гол, тээглүүр) суурилуулах, цилиндрийн тэнхлэг нь лавлах хавтгайтай төгс параллель байгаа эсэхийг баталгаажуулахад зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд энэ нь эксцентриситет болон гүйдлийн хэмжилтийн чухал алхам юм.
-
Боржин чулуун гурвалжин дөрвөлжин ба шулуун ирмэгүүд: Бусад нөхцөлд хэлэлцсэнчлэн эдгээр хэрэгслүүд нь хавтангийн тэгш байдлыг төгс дөрвөлжин ба шулуун байдлын лавлагаа болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь техникчдэд машины хөдөлгөөн эсвэл угсарсан шинж чанаруудын перпендикуляр байдлыг шалгах боломжийг олгодог.
Эдгээр хэмжих хэрэгсэлд өндөр нягтралтай боржин чулууг тогтмол ашиглах нь материалын тогтворгүй байдлыг багасгаж, хэмжилтийн бүх тохиргоо нь дулааны болон кинетикийн хувьд жигд байхыг баталгаажуулдаг.
Гар урлал ба ул мөрийг мөрдөх чадварын гуйвшгүй эрх мэдэл
Том хэмжээтэй, өндөр зэрэглэлийн хар өнгийн нарийн ширхэгтэй боржин чулуун гадаргуугийн хавтанг тогтмол үйлдвэрлэх чадвар нь зөвхөн хэт том хүчин чадалтай CNC боловсруулах төвүүд болон тусгай зориулалтын 6000 мм-ийн нунтаглагч зэрэг дэвшилтэт машин механизмд хөрөнгө оруулалт хийхээс гадна хүний хүчин зүйлд хөрөнгө оруулалт шаарддаг. Гадаргууг өнгөлөх эцсийн, чухал алхам бол гар урчуудын ур чадвар хэвээр байна.
Тэргүүлэх үйлдвэрлэгчид хэдэн арван жилийн турш эзэмшсэн ур чадвар болох микроноос бага түвшинд хазайлтыг мэдэрч, засах чадвартай мастер техникчдийн багийг ажиллуулдаг. Энэхүү ур чадварыг чанарын баталгааны тууштай амлалтаар баталгаажуулдаг. Бүх боржин чулуун хэмжих хэрэгслийг нарийвчлалыг олон улсын хэмжилзүйн стандартаар (жишээ нь, NIST, NPL, PTB) бүрэн хянах боломжтой тоног төхөөрөмж (лазер трекер, электрон түвшин гэх мэт) ашиглан баталгаажуулсан байх ёстой. Энэхүү тасралтгүй тохируулгын гинжин хэлхээ нь нарийвчлал нь аюулгүй байдал, үр ашиг, нээлтийн технологитой тэнцдэг салбаруудад шаардлагатай туйлын итгэлийг өгдөг.
Энэ салбарыг удирдан чиглүүлдэг философи бол эвлэршгүй шударга байдлын философи юм: “Нарийвчлалын бизнес хэтэрхий өндөр шаардлага тавьж болохгүй.” Хамгийн өндөр технологийн байгууламжуудад энгийн, статик боржин чулуун хэмжилзүйн хүснэгт удаан хугацаанд оршин тогтнож байгаа нь машинууд динамик ажлыг гүйцэтгэж болох ч геометрийн үнэнийг чулуун чимээгүй, өөрчлөгдөөгүй тогтвортой байдлаар үргэлж тодорхойлох ёстой гэдгийг нотолж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 12-р сарын 8